密胺包覆环氧树脂微胶囊的制备及对木器水性涂层性能的影响

木器涂饰采用水性涂料可降低VOCs释放,同时也会导致木器易产生开裂缺陷,降低力学性能,可以利用自修复微胶囊技术进行修补。试验采用密胺为壁材、环氧树脂为芯材制备微胶囊,借助扫描电镜、红外光谱、光学性能、力学性能测试手段分析了不同含量微胶囊的水性面漆性能。试验结果表明:0.50芯壁比微胶囊颗粒大小更加均匀,表面更加光滑;微胶囊含量为4.0%的水性面漆成膜效果较好,光泽度、硬度、附着力、抗冲击强度性能较优。同时采用耐热性试验测试了漆膜对加热烘烤人为制造日常损伤的修复效果,试验发现伴随微胶囊含量的增加,样品的变色程度和光泽度变化差值随之减小,初步表明微胶囊有一定的修复效果。     

脲醛树脂包覆水性涂料微胶囊的制备及对木器裂纹涂层 性能的影响

采用原位聚合法制备了脲醛树脂包覆水性涂料微胶囊,并将微胶囊按不同质量分数加入水性涂料中,研究不同微胶囊质量分数对木器表面水性裂纹涂层性能及自修复性能的影响。试验中微胶囊芯壁比分别为0.30、0.45、0.60、0.67、0.75,加入水性裂纹涂料的质量分数分别为1.0%、4.0%、7.0%、10.0%、13.0%、16.0%,结果表明:微胶囊芯壁比为0.67时,微胶囊分散均匀,粒径在3μm左右,呈粉末状,包覆效果最好。当微胶囊加入面漆的质量分数为4.0%时,漆面性能较好,附着力为二级,光泽度在60°下为10.9,抗冲击力为15 kg·cm,色差为1.0,硬度为H,对微裂纹愈合程度较佳。     

水性涂料芯材微胶囊的制备及对椴木表面涂层性能影响

采用原位聚合法,以脲醛树脂为壁材、水性丙烯酸涂料为芯材制备微胶囊.探求芯壁比(质量比)、陈放时间和水浴温度对微胶囊形貌、产量和包覆率的作用,进行了 3因素2水平的正交实验,确定了陈放时间和水浴温度对微胶囊性能影响不大,影响最大的因素为芯壁比.为了进一步优化微胶囊性能,以芯壁比为单一变量进行单因素独立试验,发现随着芯壁比...     

双组分有机硅改性丙烯酸聚氨酯水性木器涂料的研制

探讨了有机硅氧烷的种类、酸值、羟值、中和度和玻璃化温度对水性有机硅丙烯酸羟基树脂的外观、粘度、水溶性、分子质量大小、与固化剂的相容性和所配置清漆涂膜性能的影响。研究结果表明，使用含水解阻碍性官能团的有机硅氧烷单体、酸值在35～50mgKOH／g，羟基含量为3．5％左右，中和度约为85％，玻璃化转变温度为0～15℃，合成的树脂与固化剂配漆所得涂膜性能优异。     

水性涂料微胶囊的制备及其涂层自修复性能研究

采用乳液聚合法,以三聚氰胺甲醛树脂为壁材,以虫胶溶液、水性涂料为芯材制备自修复微胶囊,通过五因素四水平正交试验,探究W_芯∶W_壁、W_(乳化剂)∶W_芯、W_虫∶W_水、W_(乳化剂溶液)∶W_芯质量比与搅拌速率对微胶囊产量和包覆率的影响。结果表明:搅拌速率对微胶囊的影响较大。当W_芯∶W_壁为0.8∶1,W_(乳化剂)∶W_芯为3∶100,搅拌速率为600 r/min,W_(虫胶)∶W_(涂料)为1∶1,W_(乳化剂溶液)∶W_芯为9∶1时,制备的微胶囊具有较好的形状和尺寸。将该微胶囊加入水性涂料,随着微胶囊浓度的增加,漆膜的色差和光泽度逐渐减小。随后对漆膜的拉伸强度、表面形貌、化学成分及修复效果进行了分析,当微胶囊添加量为5.0%～10.0%时,漆膜的修复效果明显。当微胶囊添加量为5.0%时,漆膜综合性能较好。研究结论为木质家具自修复涂层的研发提供理论依据。     

浅述水性木器涂料的研究进展

水性涂料是绿色环保性涂料,是木器涂饰的必然选择。笔者主要介绍了水性涂料的起源和发展历程,详细阐明了水性涂料的分类,分析了水性涂料相比溶剂型涂料的特点和优势。重点总结了水性涂料的涂饰工艺,指出了水性涂饰的缺陷,并对其发展趋势进行了展望。     

纳米碳化硼对水性聚氨酯木器涂料性能的影响

围绕水性聚氨酯木器涂料(WPU),以纳米碳化硼(B_4C)为改性剂,采用物理共混的方法制备改性水性聚氨酯木器涂料,利用磁力搅拌和超声处理的方式提高B_4C的分散性,从而改善WPU的硬度、耐磨性和附着力等,通过扫描电子显微镜(SEM)观察不同添加量下纳米B_4C在涂层中的分散性。结果表明:纳米B_4C的添加显著增强了固化后水性聚氨酯涂层的硬度、耐磨性和附着力,但光泽度和涂料黏度有所下降。当B_4C添加量为3%时,涂层表面B_4C分散均匀,漆膜表面没有产生明显粗糙感,没有明显团聚现象产生;改性水性聚氨酯的涂层力学性能达到最佳,涂层硬度由2H提高至4H;涂层耐磨性与未改性涂层相比明显提高,磨耗量降低50%,最佳磨耗量为0.042 g;涂层附着力没有明显变化,在B_4C各添加量配比下均保持1级;涂层的光泽度随着B_4C的添加逐渐降低,由18.6%变为8.3%。碳化硼改性水性聚氨酯涂料的制备原理简单、实验过程易操作且绿色无污染,为纳米改性功能型水性涂料的制备提供了新的有效途径。     

高性能水性木器涂料

“十五”863计划新材料技术领域“纳米化聚丙燃酸酯系商眭能水性木器涂料产业化”课题在北京化工大学、北京普龙涂料有限公司、武汉安泰化学工业有限公司的共同努力下，实现了5000吨／年纳米化聚丙燃酸酯共聚物乳液合成与聚丙燃酸系水性木器涂料两条生产线稳定化、规模化生产。产品已在国家大剧院、青岛极地海洋动物馆以及多家大型家具厂等推广应用，其装置及工艺设计合理、自动化程度高、生产过程环境友好，水性木器涂料的漆膜性能完全可与溶剂型木器涂料相媲美。     

紫外光固化桐油基水性聚氨酯木器涂料的制备

紫外光(UV)固化木器涂料具有环保、节能、高效等特点,近年来成为涂料行业的研究热点,是木器涂料领域的发展方向之一。为应对化石原料不断消耗及环境污染日益严重的现状,利用可再生且廉价的生物质材料制备紫外光固化木器涂料受到广泛关注。笔者通过改性桐油制备桐油基二元醇(TOP)来替代石油基多元醇,制备了一种可UV固化的桐油基水性聚氨酯(WPU)木器涂料。结果表明：当TOP添加量为42.5%(质量分数)时,薄膜力学性能最好,拉伸强度为(1.38±0.13)MPa,断裂伸长率为(179.32±4.05)%,弹性模量为(31.28±3.17) MPa,粒径为287.9 nm,水接触角为(75.89±0.91)°,耐水性较好;硬度、附着力、光泽度、粗糙度和漆膜磨损质量分别为4H、1级、10.24°、1.66μm和每100 r 0.003 g,所制备的WPU硬度、附着力及耐磨性分别满足GB/T 6739—2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》、GB/T 4893.4—2013《家具表面漆膜理化性能试验第4部分：附着力交叉切割测定法》及GB/T 4893.8—2013《家具表面漆膜理化性能试验第8部分：耐...     

涂布量对水性UV 涂料干燥时间与涂膜性能的影响

采用自制水性UV 木器涂料涂饰木材,探讨涂料固体含量、涂膜厚度对涂料干燥时间与涂膜性能的影响。结果表明：相同涂膜厚度下,涂料固体含量增大,干燥时间缩短,水分挥发速率增大明显;涂膜厚度增加,干燥时间延长。干燥温度35 ℃、涂料固体含量80%、涂膜厚度60 μm 时,干燥时间约4 min,涂膜硬度达2H、附着力1 级、磨耗值0.089 g/100 r,满足GB/T 18103-2013《实木复合地板》的要求。     

协同改性对水性UV木器涂料性能的影响

采用SiO2和CaCO3对水性紫外光(UV)固化木器涂料进行协同改性,通过优化工艺参数制备了水性UV固化木器涂层,并对涂层的力学性能和光泽度进行了测试.发现当水性UV固化木器涂料中CaCO3的含量控制在5.0％,SiO2含量在2.0％ ～3.0％时,先将水性UV固化木器涂料在40℃烘箱中干燥10 min,然后在UV灯下照射1min,得到的水性UV固化木器涂层具有良好的硬度、附着力和抗冲击强度;但是当SiO2含量高于3.0％时,水性UV固化木器涂层的力学性能反而下降.光泽度测试表明,当CaCO3含量控制在5.0％,水性UV固化木器涂层的光泽度随SiO2含量的升高而下降,当SiO2含量超过1.0％时,水性UV固化木器涂层呈现亚光光泽度.     

相反转乳化法制备萜烯酯型环氧树脂乳液的研究

以自制的聚乙二醇改性萜烯酯型环氧树脂(TP)为乳化剂,采用相反转法乳化萜烯酯型环氧树脂制备了环氧树脂水乳液,分析了乳化过程中体系电导率变化与微观形态转变的关系,讨论了乳化剂质量分数、乳化温度、搅拌速度、乳液固含量等条件对乳液粒子体积平均粒径(D[4,3])及粒径分布一致性、黏度、离心稳定性、环氧值及环氧保留率等乳液性质的影响.实验结果表明,该环氧树脂乳液的最佳制备条件为:TP质量分数16.7%,乳化温度60℃,机械搅拌速度500-900 r/min,固含量约45%.在该条件下制备的乳液性质最好,乳液粒子体积平均粒径约200 nm,粒径分布100-440 nm,黏度850 mPa·s,环氧值0.11 mol/100 g.     

非离子型水性萜烯基环氧树脂乳化剂的合成与特性

以聚乙二醇(PEG)改性萜烯基环氧树脂(TME)合成了一系列萜烯基环氧树脂专用乳化剂TP,并通过相反转乳化法制备了水乳型萜烯基环氧树脂(WTME)。考察了PEG相对分子质量(Mr)、TME与PEG配比、合成反应温度与时间对乳化剂的水溶性、表面活性、重均相对分子质量(Mw)及乳液的离心稳定性、粒子粒径分布、黏度的影响。实验结果表明,以Mr相对适中的PEG4000与TME按物质的量比2∶1、在催化剂三氟化硼乙醚作用下、110℃左右反应1 h合成的乳化剂TP-Ⅴ,对萜烯基环氧树脂具有很好的乳化效果,制备的乳液粒子粒径均一度较高,乳液表观黏度较小。透射电镜(TEM)分析表明,以乳化剂TP-Ⅴ制备的TME环氧树脂稀乳液的粒子表面形成乳化剂-吸附水组成的水合双电层,在该水合双电层构成的树脂/水界面膜作用下,乳液粒子稳定分散于水中,粒径小于200 nm。     

环氧树脂/木质碎料复合材料力学性能

以环氧树脂为胶结材料、不同类型的砂和木质碎料作为集料,利用平板振捣器,采用振实法制备了树脂基木质碎料复合材料.分析环氧树脂用量、木质碎料用量以及砂类型对树脂基木质碎料复合材料的抗折、抗压强度的影响规律.结果表明:试件的最大抗压、抗折强度分别可达5.74和17.16 MPa;在相同胶集比下,试件强度随着木质碎料掺入量的增...     

Nanocellulosic fillers for waterborne wood coatings: reinforcement effect on free-standing coating films

Coatings fulfill an important function in providing functionality and service life to wood surfaces. In the present study, the potential of nanocellulosic fillers toward improving waterborne wood coating mechanics is evaluated using free-standing coating films. At 2% filler content, significant improvements in static and dynamic mechanical properties were observed. The extent of these improvements was different depending on whether high-aspect-ratio cellulose nanofibrils of short cellulose nanocrystals were used. Chemical surface modification of cellulose nanofibrils did not provide further improvement. The water–vapor sorption properties of the coating films, which were also evaluated, did not show significant effects due to addition of nanocellulose, while optical transparency slightly decreased.     

自催化型萜烯基环氧树脂多元醇水分散体的制备与表征

利用N-苄基乙醇胺(BEA)或二乙醇胺(DEA)改性萜烯-马来酐缩水甘油酯型环氧树脂(TME),制备了分子结构中含有叔胺基团的自催化型萜烯基环氧树脂多元醇(TBP或TDP)。通过分析合成反应的影响因素,确定了制备环氧树脂基多元醇TBP和TDP的最佳反应条件:反应温度80℃,反应时间1 h,溶剂乙醇用量为反应物总质量的10%。采用傅里叶红外(FT-IR)光谱、核磁共振(NMR)光谱及凝胶渗透色谱(GPC)表征了环氧树脂基多元醇及其水分散体(WTBP或WTDP)的化学结构和相对分子质量分布,以激光粒径仪考察了中和度对多元醇水分散体粒径分布的影响。当中和度为90%时,多元醇水分散体(WTBP和WTDP)粒径为多峰分布,分散体稳定性较差;当中和度为100%时,水分散体粒径为单峰分布,达到纳米级分散。     

水性聚氨酯漆料干燥速率及漆膜性能影响规律研究

以4种水性聚氨酯漆料为研究对象,系统研究了漆料和基材类型、涂饰工艺对水性漆表干、实干时间和漆膜硬度、附着力及耐磨性的影响规律。结果表明:漆料的表实干时间及漆膜性能很大程度受成膜树脂本身性能影响;基材影响漆料表实干时间、漆膜硬度和附着力,对漆膜耐磨性影响不大,漆料涂饰在樱桃木和水曲柳上的干燥速率最快,在樱桃木、沙比利和水曲柳上的硬度最佳,达2 H,在樱桃木、沙比利和红橡上的附着力最佳,达0级;涂饰工艺对漆料的表干、实干时间以及漆膜硬度、附着力、耐磨性的影响都不明显,3种工艺涂饰后漆膜硬度和附着力分别为2 H和0级,漆膜耐磨性差别不大。     

蓖麻油基水性环氧固化剂的合成及性能

以液化的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、蓖麻油酸(RA)为原料,先经MDI-RA加成后,再与乙二醇二缩水甘油醚经酯化反应得到蓖麻油基环氧活性中间体(RAE),RAE经二乙烯三胺(DETA)扩链得到RAE-DETA加成物,最后经缩水甘油封端制备得到蓖麻油基水性环氧固化剂(RAWCA)。当n(MDI)∶n(RA)为1∶3和1∶4时分别制得RAWCA-1和RAWCA-2,利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H NMR)和凝胶色谱(GPC)表征了目标产物的结构,结果表明:制备的目标产物结构参数与设计的分子结构基本吻合,目标化合物的Mn和M w分别为1 832和1 983。对RAWCA产物性能考察可知,目标产物均具有乳化液体环氧树脂E-51的功能,选择n(MDI)∶n(RA)为1∶3制备的RAWCA-1与E-51固化,漆膜的耐水性较佳,且漆膜柔韧性达1 mm、铅笔硬度达3H、抗冲击性达50 kg/cm,性能可与市售水性环氧固化剂产品相媲美。     

Characterisation of phenolic resin and nanoclay admixture and its effect on impreg wood

Wood Science and Technology - Bulking treatment with low molecular weight phenol formaldehyde (LmwPF) resin has been found to successfully enhance the properties of low-density wood but emit higher...     

Fire-retardant and smoke-suppressant performance of an intumescent waterborne amino-resin fire-retardant coating for wood

An intumescent waterborne amino-resin fire-retardant coating for wood (C) was synthesized and its fire-retardant and smoke-suppressant properties were investigated. The main film-builder of C was urea-formaldehyde resin blended with polyvinyl acetate resin. The intumescent fire-retardant system of C consisted of guanylurea phosphate (GUP), ammonium polyphosphate (APP), pentaerythritol (PER) and melamine (MEL). Specimens of plywood painted, respectively, with a commercial intumescent fire-retardant coating (A), a synthesized coating (C), and the main film-builder of coating C (B), as well as an unpainted plywood (S-JHB), were analyzed by cone calorimetry (CONE). The results show a marked decrease in the heat release rate (HRR) and the total heat release (THR), an increased mass of residual char (Mass), a marked postponement in time to ignition (TTI) and a reduced carbon monoxide production rate (P _CO). The smoke production rate (SPR) and total smoke production (TSP) of the plywood painted with coating C were observed with the CONE test. The overall fire-retardant and smoke-suppressant performance of the synthesized coating C was much better than that of the commercial coating A. The thermo-gravimetric analysis (TGA) results of coating C and its film-builder B indicated that the thermal degradation process of B was slowed down by the addition of the intumescent fire-retardant system; the increase in the amount of charring of coating C was considerable. __________ Translated from Scientia Silvae Sinicae, 2007, 43(12): 117–121 [译自: 林业科学]